Perbedaan Utama – Arus AC vs. Arus DC

Tenaga listrik dapat disuplai baik sebagai arus bolak-balik (AC) atau sebagai arus searah (DC). NS perbedaan utama antara arus AC dan DC adalah bahwa, dalam arus DC, elektron terus mengalir dalam satu arah sedangkan, dalam arus AC, elektron berosilasi bolak-balik secara berkala.

Apa itu Arus DC

Pada arus DC, elektron mengalir dalam satu arah saja. Arus DC dapat dibentuk dengan menghubungkan dua titik yang berbeda potensial listrik dengan sebuah penghantar. Elektron kemudian akan mengalir dari potensial yang lebih negatif menuju potensial yang kurang negatif, selama potensial dipertahankan. Misalnya, jika kita menghubungkan dua titik pada potensial listrik -2 V dan -5 V, elektron akan mengalir dari ujung -5 V ke ujung -2 V.

Karena alasan historis, arah arus dianggap berlawanan dengan arah aliran elektron. Arah arus pada contoh di atas adalah dari -2 V ke -5 V. Tidak ada yang mengalir ke arah ini: itu hanya konvensi.

Apa itu Arus AC?

Dalam arus AC, elektron berosilasi bolak-balik. Rumah biasanya ditenagai oleh arus AC. Di sini, sebuah konduktor dihubungkan antara potensial yang berubah nilainya secara berkala dan potensial yang tetap pada 0 V. Potensi yang bervariasi mengubah nilainya antara nilai positif dan negatif, sehingga elektron dalam konduktor dibuat bergerak bolak-balik. Beda potensial yang diterapkan di seluruh konduktor kemudian bervariasi secara sinusoidal:

Bagaimana tegangan bervariasi dengan waktu di sirkuit AC (biru) dan DC (merah)

Sebagian besar peralatan elektronik beroperasi dengan arus DC. Seringkali, arus AC dari suplai perlu diubah menjadi arus DC sebelum perangkat dapat menggunakan arus tersebut. NS alasan utama menggunakan arus AC untuk transmisi (daripada DC) adalah bahwa secara historis, mudah untuk mengubah tegangan arus AC menggunakan transformator. Ini berarti bahwa listrik dapat ditransfer melalui jarak yang jauh pada tegangan tinggi dan arus kecil. Ketika listrik ditransmisikan dengan arus yang lebih kecil, kehilangan daya selama transmisi secara signifikan lebih rendah. Saat memasok listrik ke rumah-rumah, transformator dapat digunakan untuk dengan mudah mengubah arus yang lebih kecil dengan tegangan tinggi di saluran transmisi menjadi arus yang lebih besar dengan tegangan yang lebih kecil yang digunakan di rumah-rumah.

Karena arus terus berosilasi, daya yang dihamburkan di semua perangkat yang terhubung ke arus AC juga akan berubah secara berkala. Namun, untuk arus bolak-balik, tegangan dapat dicirikan oleh satu angka yang disebut tegangan akar rata-rata kuadrat (RMS). Untuk arus AC sinusoidal, tegangan RMS dapat diberikan dalam bentuk tegangan maksimum (

) sebagai:

Tegangan akar mean square (RMS) dan tegangan maksimum (puncak) untuk tegangan sinusoidal

Seringkali, daya yang dihamburkan oleh suatu komponen dihitung menggunakan tegangan RMS. Tegangan RMS dan frekuensi (berapa kali arus berbalik arah per detik) bervariasi dari satu negara ke negara lain. Biasanya, tegangan RMS 230 V digunakan, dengan frekuensi 50 Hz. Di AS, daya disuplai dengan tegangan RMS 120 V pada frekuensi 60 Hz.

AC vs. DC: Perang Arus

Pada akhir 1800-an, Thomas Edison menganjurkan menggunakan arus DC untuk mengirimkan listrik. Namun, Nikola Tesla dan George Westinghouse yakin akan keuntungan arus AC untuk transmisi jarak jauh. Persaingan antara kedua kelompok itu dijuluki "Perang Arus". Dikatakan bahwa Edison berusaha keras untuk membuat arus AC tidak populer, termasuk membunuh hewan dengan arus AC untuk membuat orang merasa bahwa itu berbahaya. Namun, pada akhirnya arus AC yang menang dan mayoritas transmisi saat ini dilakukan dengan menggunakan arus AC. Namun, mentransmisikan DC bisa relatif jauh lebih murah dan saat ini tidak sulit untuk mengubah tegangan arus DC. Oleh karena itu, arus DC tegangan tinggi juga kadang-kadang digunakan untuk mentransmisikan daya.

The War of Currents: Edison (kiri) ingin mendistribusikan listrik menggunakan DC, sedangkan Tesla (kanan) ingin mendistribusikan listrik menggunakan AC.

Perbedaan Antara Arus AC dan DC

Arus Pembawa Muatan

Di dalam Arus DC, pembawa muatan mengalir sepanjang satu arah saja.

Di dalam arus AC, pembawa muatan mengalir bolak-balik.

Variasi Kekuatan

Di dalam Arus DC, daya yang dihamburkan pada suatu beban tetap hampir konstan.

Di dalam arus AC, daya yang dihamburkan melintasi beban bervariasi secara terus menerus.

Pemasangan kabel

arus DC dapat ditransmisikan hanya dengan menggunakan dua kabel.

arus AC (3-fase) membutuhkan 3 kabel untuk mengirim.

Gambar Courtesy:

“Thomas Alva Edison, potret panjang tiga perempat, duduk, menghadap ke depan” oleh Louis Bachrach, Bachrach Studios, dipulihkan oleh Michel Vuijlsteke (United States Library of Congress's Prints and Photographs division digital ID cph.3c05139) [Domain Publik], melalui Wikimedia Umum

"Sebuah gambar foto Nikola Tesla (1856-1943) pada usia 34." oleh Napoleon Sarony (kartu pos (radiographics.rsna.org)) [Domain Publik], melalui Wikimedia Commons